电磁流量计产品主要用于测量封闭管道中的导电液体和浆液中的体积流量,包括酸、碱、盐等强腐蚀性的液体。HD-LDE电磁流量计广泛应用于石油、化工、冶金、纺织、食品、制药、造纸等行业以及环保、市政管理,水利建设等领域。
电磁流量计综合性能:
1、测量精度不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响,传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系,因此测量精度高。
2、测量管道内无阻流件,因此没有附加的压力损失;测量管道内无可动部件,因此传感器寿命极长。
3、由于感应电压信号是在整个充满磁场的空间中形成的,是管道载面上的平均值,因此传感器所需的直管段较短,长度为5倍的管道直径。
4、传感器部分只有内衬和电极与被测液体接触,只要合理选择电极和内衬材料,即可耐腐蚀和耐磨损。
5、LDE转换器采用国际较新先进的单片机(MCU)和表面贴装技术(SMT),性能可靠,精度高,功耗低,零点稳定,参数设定方便。点击中文显示LCD,显示累积流量,瞬时流量、流速、流量百分比等。
6、双向测量系统,可测正向流量、反向流量。采用特殊的生产工艺和优质材料,确保产品的性能在长时候内保持稳定。
7、采用低频三相矩形波恒流励磁,不受工频及现场各种杂散干扰的影响,工作稳定可靠。
8、采用非均匀磁场的新技术及特殊的磁路结构,磁场稳定可靠,而且大大地缩小了体积,减轻了重量,使流量计具有小型轻量化的特点。
9、测量结果与流速分布、液体压力、温度、密度、粘度、导电率等物理参数无关,其输出信号与液体的体积流量成正比。
10、无可动部件,无阻流部件,测量中几乎无附加压力损失。
11、不同的衬里对强腐蚀性、强磨损性介质,具有良好的适应性。
12、具有优良的量程比,在低流速或流速变化较大的应用领域有良好的适应性。
13、具有正反向流量测量功能。
14、提供传感器零点修正及自动校零功能。
15、具有无线遥控功能及按键操作。
16、具有全中文和全英文操作界面。
17、多级密码管理,多种报警功能。
18、具有一体和分离机型。
19、具有防雷电保护电路,高效抗干扰电路,适用各种恶劣环境。
20、按种类可分为管道式和插入式。
电磁流量计如果测量的介质长期比较污浊,那么电磁流量计在工作一段时间后,电极上就会产生污垢。当结垢物质的电导率和被测介质的电导率不同时,就会带来测量误差。污泥、油污对电极的附着,也会使仪表输出发生摆动和漂移。因此,在这种情况下我们就需要定期对电磁流量计电极进行维护与清洗。以下来介绍几种电磁流量计电极的清洗方法。
1.机械清除法
机械清除法是通过在电极上安装特殊的机械结构来实现电极清除。目前有两种形式:
一种是采用机械刮除器,用不锈钢制成一把带有细轴的刀,通过空心电极把刀引出。当从外面转动细轴时候,刀紧贴电极端平面转动,去除污垢。这种刮除器可以手动,也可以用马达驱动细轴自动去除。
另一种是在管状电极中,装上清除污垢用的钢丝刷,轴裹在密封的O形圈里,以防止流体泄露。这种清洗装置需要有人经常拉动钢丝刷来清洗电极,操作起来不是很方便。
2.电化学方法
金属电极在电解质流体中存在电化学现象。根据电化学原理,电极与流体存在界面电场,电极与流体的界面是电极/流体相间存在的双电层所引起的。对于电极与流体界面电场的研究发现物质的分子、原子或离子在界面具有富集或贫乏的吸附现象,而且发现大多数无机阴离子是表面活性物质,具有典型的离子吸附规律,而无机阳离子的表面活性很小。因此电化学清洗电极仅考虑阴离子吸附的情况。阴离子的吸附与电极电位有密切关系,吸附主要发生在比零电荷电位更正的电位范围,即带异号电荷的电极表面。在同号电荷的电极表面上,当剩余电荷密度稍大时,静电斥力大于吸附作用力,阴离子很快就脱附了,这就是电化学清洗的原理。
3.超声波清洗方法
将超声波发生器产生的45~65kHz的超声波电压加到电极上,使超声波的能量集中在电极与介质接触面上,从而利用超声波的能力将污垢击碎,达到清洗的目的。
4.电击穿法
这种方法使用交流高压电定期加到电极和介质之间,一般加30~100V。由于电极被附着,其表面接触电阻变大,所加电压几乎集中在附着物上,高电压会将附着物击穿,然后被流体冲走。从安全出发,使用电击穿法必须是在流量计中断测量、传感器与转换器间信号线断开、停电情况下将交流高压电直接在传感器信号输出端子上进行清洗。
定期对电极进行清洗,会延长电磁流量计的使用寿命。要知道,电磁流量计一旦发生故障,维修的代价会比较高,只有在平时的使用中能做到定期维护,才能减少不必要的损失,让产品的价值扩大化。
电磁流量计测量方法确定后选择仪表在性能要求上考虑的内容有:瞬时流量还是总量(累计流量)、精确度、重复性、线性度、流量范围和范围度、压力损失、输出信号特性和响应时间等。不同测量对象有各自测量目的,在仪表性能方面有其不同侧重点。例如商贸核算和储运对精确度要求较高;连续测量过程控制通常只要求良好的可靠性和重复性,有时还要求宽的范围度,而对测量精确度要求还放在次要地位;批量配比生产则希望有好的精确度。
1、测量流量还是总量
使用对象测量的目的有两类,即测量流量和计量总量。管道连续配比生产或过程控制使用场所主要测量瞬时流量;灌装容器批量生产以及商贸核算、储运分配等使用场所大部分只要取得总量或辅以流量。两种不同功能要求,再选择测量方法上就有不同侧重点
有些仪表如容积式流量计、涡轮流量计等,测量原理上就以机械技术或脉冲频率输出,直接得到总量,因此具有较高精确度,适用于计量总量。
电磁流量计、超声流量计、节流式流量计等仪表原理上是以测量流体流速推导出流量,响应快,适用于过程控制,但装有积算功能环节后也可获得总量。涡街流量计具有上者优点,但其抗震、抗干扰性能差,不适用于过程控制而适用于计量总量。
2、精确度
电磁流量计整体的测量精确度要求多少?在某一特定流量下使用,还是在某一流量范围内使用?在什么测量范围内保持上述精确度?所选仪表的精确度能保持多久?是否易于重新校验?是否要(或能)现场在线核对仪表精确度?这些问题必须细致地考虑。
如不是单纯计量总量,而是应用在流量控制系统中,则检测仪表精确度的确定要在整个系统控制精确度要求下进行,因为整个系统不仅有流量检测的误差,还包含有信号传输、控制调节、操作执行等环节的误差和各种影响因素,如操作执行环节往往有2%左右的回差,对测量仪表确定过高的精确度(比如说0.5级)是不合理和不经济的。就流量仪表本身而言,检测元件(或传感器)和转换/显示仪表之间只精确度亦应适当确定,如未经实流标定均速管、楔形管、弯管等差压装置误差在1%-5%之间,选用高精度差压计与之相配也就没有意义了。
电磁流量计流量仪表规范所定的精确度等级是在某一较宽流量范围内适用,如果使用条件在某一特定流量或很狭窄的流量范围,例如用涡轮流量计计量油品桶装分发,只有在阀门全开情况下启用,流量基本恒定,或仅在很小范围内变化,此时使用的测量精确度可比规定值高。如能在此测量点专门标定,可提高精确度,比如说从0.5级提高到0.25级或更高。
用于商贸核算、储运和物料平衡要求较高精确度时,还应考虑精确度的持久性,是否易于重新校验等关键因素,以及是否有在线校验的可能性。
在比较各制造厂的仪表性能规范时,要注意误差的百分率是指引用误差(测量上限或量程的百分率,常用%F.S表示),还是相对误差(测量值的百分率,常用%R表示)。通常样本或使用说明书只示误差%,而未注明%F.S或%R,往往是指%F.S,因为过去流量仪表瞬时流量的误差%F.S为多,这是不够严谨的。如果能做到%R,为表示其性能优越,必定注明。
还要注意制造厂产品说明书所定精确度是指基本误差,在现场使用环境、动力、流体条件变化将产生附加误差。现场使用精确度应为基本误差与影响量产生的附加误差所合成,如影响量大,附加误差可能远远超过基本误差。
3、重复性
电磁流量计重复性在过程控制应用中是重要的指标,由仪器本身原理与制造质量所决定,而精确度除取决于重复性外,尚与量值标定系统有关。严格地说重复性是指环境条件、介质参量等不变情况下,对某一流量值段时间内同方向进行多次测量的一致性。然而实际应用中,仪表优良的重复性被许多因素包括流体粘度、密度等变化所干扰,然而这些变化因素还未到需要作专门检测修正的地步,这些影响往往被误认为仪表重复性不好。例如浮子流量计受流体密度影响,小口径仪表还受粘度影响;涡轮流量计用于高粘度范围时的粘度影响;有些未作修正处理的超声流量计流体温度对声速影响等。若仪表输出特性是非线性的,则这种影响更为突出。
4、线性度
流量仪表输出主要有线性和平方根非线性两种。大部分流量仪表的非线性误差不列出单独指标,而包含在基本误差内。然而对于宽流量范围脉冲输出用作总量积算的仪表,线性度是一个重要指标,使有可能在流量范围内用同一个仪表常数,线性度差就要降低仪表精确度。随着微处理器技术的发展,采用信号适配技术修正仪表系统非线性,从而提高仪表精确度和扩展流量范围。
如需作管道流量配比、流量相加或热量计要对温度差和流量相乘时,应选择线性输出的仪表,可以简化计算过程。
5、上限流量和流量范围
上限流量也称满度流量。选择流量仪表的口径应按被测管道使用的流量范围和被选仪表的上限流量和下限流量来选配,而不是简单地按管道通径配用。虽然通常设计管道流体最大流速是按经济流速来确定的。因为流速选择过低,管径粗投资大;过高则输送功率大,增加运行费用。例如水等低粘度液体经济流速为1.5-3m/s,高粘度液体0.2-1m/s,大部分流量仪表上限流量的流速接近或略高于管道经济流速,因此仪表选择口径与管径相同的机会较多,安装就比较方便。如不相同也不会相差太多。
电磁流量计然而同一口径不同类型的仪表上限流量(也可以说上限流速)受各自工作原理和结构的约束,差别很大。以液体为例,上限流量的流速以玻璃管浮子流量计最低,在0.5-1.5m/s之间,容积式流量计在1.5-2.5m/s之间,涡街流量计较高在5.5-7m/s之间,电磁流量计则在1-7m/s(甚至0.5-10m/s)之间。
有些仪表流量上限值订购后就不能改变如容积式仪表和浮子式仪表等,差压式仪表孔板等设计确定后上下限流量不能改变,但可以调整差压变送器量程(或换差压变送器)以适应;有些仪表则不经实流校验用户可自行重新设定流量上限值,如某些型号的电磁流量计和超声流量计。
6、范围度
电磁流量计范围度为上限流量和下限流量的比值,其值愈大流量范围愈宽。线性仪表有较大范围度,一般为10:1;非线性仪表则较小,通常仅3:1,能满足一般过程控制用流量测量和商贸核算总量计量。但有些商贸核算用仪表要求较宽的范围度,例如公用事业水量出荷计量的昼夜和冬夏季节差很大,就要求很宽的范围度。若选用文丘利管差压式仪表就显得不能适应。然而差压式仪表范围度拓宽近年有一些突破,主要在差压变送器及微机技术应用方面采取措施,亦可达10:1。某些型号的电磁流量计用户可自行调整流量上限值,上限可调比(最大上限值和最小上限值之比)可达10:1,再乘上所设定上限值20:1的范围度,一台仪表扩展意义的范围度(即考虑上限可调比)可达(50-200):1,还有些型号仪表具有自动切换上限流量值功能。
有些制造厂为表示其范围度宽,把最大上限流负的流速提得很高,液体7-10m/s,气体50-75m/s,实际上这么高的流速一般是用不上的,关键是下限流速是否适应测量要求。一般要求范围度宽是使下限流速更低些才好。
7、压力损失
除无阻碍流量传感器(电磁式、超声式等)外,大部分流量传感器或要改变流动方向,或在流通通道中设置静止的或活动的检测元件,从而产生随流量而变的不能恢复的压力损失,其值有时高达数十kPa。首先应按管道系统泵送能力和仪表进口压力等条件,确定最大流量时容许的压力损失,据此选定仪表。因选择不当而产生过大的压力损失往往影响流程效率。管径大于500mm输水用仪表,应考虑压损所造成能量损耗勿使过大而增加泵送费用。
8、输出信号特性
输出信号往往左右仪表的选择。流量仪表的信号输出和显示归纳为:①流量(体积流量或质量流量);②总量;②平均流速;④点流速。有些仪表输出电流(或电压)模拟量,另一些输出脉冲量。模拟量输出一般认为适合于过程控制,易于和调节阀等控制回路单元接配;脉冲量输出适用于总量和高精度测量流量。长距离信号传输脉冲量输出比模拟量输出有较高传送准确度。输出信号的方式和幅值还应有与其它设备相适应的能力,如控制接口、数据记录器、报警装置、断路保护回路和数据传送系统等。
9、响应时间
应用于脉动流动场所应注意仪表对流动阶跃变化的响应。有些使用场所要求仪表输出跟随流动变化,而另一些为获得综合平均只要求有较慢响应的输出。瞬态响应常以时间常数或响应频率表示,其值前者从几毫秒到几秒,后者在数百赫兹以下,配用显示仪表可能相当大地延长响应时间。仪表的流量上升和下降动态响应不对称会急剧增加测量误差。
10、可维护性
电磁流量计当实际工况与设计选型差距巨大或仪表发生故障时,有没有手段就地维修和修正应该得到重视,因为流量仪表一旦安装再拆下维护会很麻烦而且需要时间。在这方面表现可以的是差压式测量方法,因为其与流体接触元件为免维护不动件,测量用电气元件为可拆可调的通用差压变送器。所以差压式测量方式的正常运转率最高,据统计在全球差压节流式测量方式占所有测量方式的45%以上。
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